王子樂 劉文學 劉天琪
商鋪打廣告時,大多選擇拉橫幅、粘貼海報或在門口放一個音響宣傳。音響的長時間使用不僅浪費電,還會產(chǎn)生噪聲,甚至引起他人的反感。而橫幅和海報不能重復使用,浪費資源。
我們幾個節(jié)約達人組成小組,設計了一種可在現(xiàn)場作畫的機器人,既節(jié)省材料又省電,還能減少噪聲。
一、設計方案
廣告繪圖機器人的底部兩側(cè)各裝有一個步進電機,每個步進電機上都有一個纏線輪,上面繞有傳動線,機器人的左上角和右上角各有一個滑輪,傳動線經(jīng)過滑輪,吊住繪圖器,在繪圖器上裝一個舵機,用來提筆。
二、設計原理
廣告繪圖機器人利用兩個步進電機、兩個滑輪和一個繪圖器,繪圖器上裝有一個小舵機,利用小舵機的轉(zhuǎn)動來提筆,兩個滑輪和繪圖器的連線構(gòu)成了兩個直角三角形,然后根據(jù)勾股定理來繪圖。
三、設計制作
1.繪制原理圖
分析提出的課題,并畫出原理圖,對其進行改進,先后解決了電機同步、平衡、繪圖器提筆等問題,并確定了最終的設計圖。
2.制作模型
設計模型制作圖,用激光切割機切割0.3mm的木板,之后將其按圖組裝。組裝時發(fā)現(xiàn)使用單層木板的模型不穩(wěn)定,于是改用中間有一定空隙的雙層木板。然后我們將步進電機等組裝,在繪圖器上裝上水彩筆,在紙上畫出設計的圖案。
3.制作實物
找來一塊大鏡子,將模型的底座擴大,在鏡子上方的左、右側(cè)各固定一個滑輪,將傳動線和繪圖器組裝后進行操作,成功繪出了設計的圖案。在實際使用時,也可利用商場的大玻璃進行操作,這樣更方便快捷,利于運輸和組裝。
四、實驗測試
廣告繪圖機器人制作完成后,我們進行了多次實驗,效果很好。與一家大型商場管理人員商談后,我們?yōu)樗麄冏隽艘淮涡麄骰顒?,在繪制宣傳海報等過程中,引來許多人圍觀,觀眾都表示這個機器人有實用價值。
廣告繪圖機器人運用勾股定理,基于arduino單片機和步進電機進行設計,不但攜帶方便,而且組裝簡單。還可將繪圖器改為擦拭器或噴漆器,用來擦玻璃或為墻壁噴漆,實現(xiàn)一機多用。(指導老師:崔利國)